2012创新方案 第05章第5讲 动量守恒定律及应用.ppt
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一、动量、动能、动量变化量的比较二、冲量、动量定理1.冲量(1)定义:力和力的的乘积.(2)表达式:I=Ft.单位:牛秒(N·s).(3)物理意义:表示力的的积累.(4)作用效果:使的物体的发生变化.2.动量定理(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的.(2)表达式:Ft=p′-p=mv′-mv(3)对动量定理的理解①矢量性:动量变化量的方向与合外力冲量的方向.②因果关系:的冲量是引起物体动量变化的原因.三、动量守恒定律1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变.(3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化大小,方向.(4)Δp=0,系统总动量的变化.(2)系统在某一方向上不受外力,或所受外力之和为零,则系统所受合外力在这一方向上的冲量为零,因而系统在这一方向上的为零,系统在这一方向上动量守恒.(3)当系统远大于或者某一方向上远大于时,系统的外力或某一方向上的外力可以忽略不计,则系统或系统在某一方向上动量近似守恒.四、碰撞、爆炸与反冲1.碰撞的分类及特点(1)碰撞的种类及规律[特别提醒]两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和动能守恒,当两球质量相等时,两球碰撞后交换了速度.(2)碰撞过程的特点①发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体作用前后各自动量变化显著,物体在作用时间内位移很小,忽略不计,物体位置不变.②即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,由于内力远大于外力,作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的.③若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的总机械能不可能大于碰前系统的机械能.2.爆炸现象(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,可以认为系统的总动量守恒.(2)动能增加:在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸前后系统的总动能增加.(3)位置不变:爆炸时间极短,因而作用过程中物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动.3.反冲现象(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象.(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.反冲运动是作用力与反作用力都做正功的典型事例.[特别提醒]爆炸与反冲过程中,系统的总动能是增加的,但碰撞过程中,系统的总动能不可能增加.1.(2011·广州模拟)物体动量变化量的大小为5kg·m/s,这说明()A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小也可能不变D.物体的动量大小一定变化[解析]动量是矢量,动量变化了5kg·m/s,物体动量的大小可以在增加,也可以在减小,还可能不变,如物体以大小为5kg·m/s的动量做匀速圆周运动时,物体的动量大小保持不变,当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时,物体的动量变化量的大小为5kg·m/s,则选C.2.(双选)如图5-5-1描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线.若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()[答案]CD3.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球.接球时,两臂随球迅速收缩至胸前.这样做可以()A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量[解析]根据动量定理得Ft=Δp.接球时,两臂随球迅速收缩至胸前,因动量的改变量不变,延长了作用时间,所以球对人的冲击力减小,故选项B是正确的.4.把一支枪水平地固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,关于枪、子弹和车的下列说法中正确的是()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒D.枪、子弹和车组成的系统动量守恒[解析]只有三者构成的系统合外力为零,满足动量守恒的条件,D正确.[答案]B6.(2011·肇庆模拟)科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境,他们使两个带正电的不同重离子加速后,沿同一直线相向运动而发生猛烈碰撞.为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,关键是设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的()A.速率B.质量C.动量D.动能[解析]两个重离子碰前如果具有大小相等的动量,则总动量为零,碰后总动量也为零,两个离子在碰后的动量都可能等于零,碰前的动能全部转化为内能,故选项C正确.7.甲、乙两人站在静止小车左右两端,如图5-5-2所示,当他俩同时相向而行时,